Question

12．如图所示，重为100N的物体A在拉力F=5N作用下沿水平面做匀速直线运动，已知滑轮组机械效率为60%，物体A运动的速度为0.5m/s，则物体A在20s内通过的路程为10m，该机械所做的有用功的功率为4.5W．（忽略绳子和滑轮的重力）

Answer 1

分析 （1）已知A运动的时间和速度，利用v=$\frac{s}{t}$计算路程；
（2）克服摩擦力做的功为有用功，首先根据效率公式求出摩擦力；然后由功的计算公式求出有用功；再由功率公式求出功率．

解答 解：（1）根据v=$\frac{s}{t}$可得，物体A在20s内通过的路程：
s=vt=0.5m/s×20s=10m；
（2）由图示可知，滑轮组承重绳子的有效股数：n=3，
克服摩擦力做的功为有用功，
效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{fs}{Fns}$×100%=$\frac{f}{nF}$×100%，
则f=nηF=3×60%×5N=9N，
在20s内机械所做的有用功W=fs=9N×10m=90J，
机械所做的有用功的功率为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{90J}{20s}$=4.5W．
故答案为：10；4.5．

点评 此题主要考查的是学生对速度公式及其应用、机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握，知道克服物体摩擦力做的功为有用功是解决此题的关键．